Как сделать генератор из двигателя стиральной машины

Как сделать генератор из двигателя стиральной машины

В домашнем хозяйстве полезно иметь источник питания, который автономно обеспечит работу приборов в случае перебоев с электроэнергией в сети. Генератор из двигателя стиральной машины для зарядки аккумулятора, изготовленный своими руками, решит такую задачу.

Как сделать его из мотора устаревшей стиралки, расскажем пошагово. Заметим сразу: для этого нужны, помимо необходимых материалов и инструментов, технические знания и навыки, терпение и время. Зато экономия средств на покупку промышленного электрогенератора и полученные удобства оправдают затраты сил.

Как переделать двигатель в генератор

Главная сложность заключается в переделке ротора из асинхронного двигателя прямого привода. Рассмотрим это на примере стиральной машины «Вятка» мощностью 180 ватт.

• пассатижи;
• набор отверток;
• слесарные ножницы;
• холодная сварка;
• токарный станок;
• выпрямитель;
• неодимовые магниты — 32 штуки, размерами 5, 10 и 20 мм (купите через интернет-магазин);
• жесть;
• клей;
• наждачная бумага;
• скотч;
• эпоксидная смола;
• защитные очки.

Со снятого и разобранного электродвигателя стиральной машинки-автомата снимите ротор. На токарном станке срежьте сердечник на глубину 2 мм и выточите пазы 5 мм глубиной под магниты согласно их размерам.

Для самодельного шаблона соответственно длине окружности вырежьте полоску жести по величине всей детали. С помощью шаблона сделайте разметку ротора для равномерного размещения магнитов. На один полюс (а всего их будет 4) пойдет 8 штук. Аккуратно и тщательно с помощью суперклея или холодной сварки закрепите на место.

Оберните все несколькими слоями бумаги, закрепив ее скотчем. Прорежьте отверстие для заливки эпоксидкой. После застывания оболочку снимите. На станке наждачной бумагой отшлифуйте поверхность.

Установите деталь в статор мотора.

Особенность генератора в том, что он вращается с большей скоростью, чем движок. Для решения этой задачи с помощью тахометра определите число оборотов вашего коллекторного двигателя. К полученному результату добавьте 10 процентов. Чтобы достичь вычисленного показателя, подберите конденсаторы соответствующей емкости. Они должны быть однофазными. Учитывайте, что устройство с короткозамкнутым ротором дает более высокое напряжение. Для получения на выходе 220 вольт примените понижающий трансформатор.

Тестирование

Вырабатываемый генератором, сделанным из коллекторного двигателя, ток подается на аккумулятор. Он соединен с контроллером заряда и модулем. За счет использования инвертора постоянного напряжения из сети он преобразует его в переменное для питания бытовых приборов. Чтобы узнать, дает ли ваше изделие необходимые 220 вольт и 50 герц, надо провести испытание.

1. аккумулятор;
2. выпрямитель;
3. контроллер;
4. тестер.

Прозвонив ампервольтметром выводы обмотки мотора, найдите два действующих после переделки. Старые отрежьте.

Найденные контакты через выпрямитель соедините с контроллером. А последний — с клеммами аккумулятора.

Подсоедините дрель к ротору переходником и включите ее на 1000 оборотов. На входе аккумулятора замерьте тестером напряжение. Если все сделано и собрано правильно, оно будет искомым — 220 Вольт.

Важно! Проследите залипание обмотки. Если оно велико, мощность генератора будет низкой.

Возможности применения

Итак, создать собственноручно генератор удалось. Экономия при этом, по самым скромным подсчетам, составит более 4 000 рублей. Ведь в торговой сети он стоит от 6 000, а вы потратитесь только на приобретение магнитов (1 200–1 400 рублей). Сфера использования агрегата, дающего до 2 киловатт мощности, зависит от вашей фантазии и желания. Можно освещать дачный домик, подключив к мотору мотоцикла или бензопилы.

Подсоедините к ветряку или гидротурбине, создав самостоятельно на участке водопад или быстрый ручей. Выгода несомненна!

220 или 380 вольт: какой генератор выбрать

Электрогенераторы — это электрические машины, преобразующие (генерирующие) механическую энергию в электрическую энергию. Приобрести генератор для дома — не проблема, но как не растеряться в разнообразии моделей и выбрать свою идеальную машину? Что такое «генераторы переменного тока 220 вольт» и чем они отличаются от «дизельные генераторы 380 вольт»?

Генератор на 220 вольт

Эти однофазные генераторы (бензиновые или дизельные электростанции) со стандартным напряжением 220 вольт используются в быту. Они однофазные, то есть, смонтированы по одной линии ко всем потребителям мощности в помещении. Поэтому если в быту нет техники, жадно кушающей 380 вольт постоянно, то однофазного, но мощного генератора 220 вольт для дома будет достаточно.

Генератор на 380 вольт

Такие трехфазные генераторы являются образцом для использования в промышленности или на стройплощадках. Однако не стоит сбрасывать их со счетов, если присматриваете дизель генератор для загородного дома, где есть гараж и мастерская, постоянное использующие мощные электромоторы. Также разумно будет купить дизельный генератор (трехфазный на 380 В) и запитать целый коттеджный поселок или цеха в промзоне. В этом случае такой тип генератора экономичнее однофазного, к тому же выдает ток как 220 В, так и 380 В.

В чем разница между однофазным и трехфазным генератором

Оба вида этих генераторов идеальны — каждый для своего потребителя, разница состоит лишь в конечной нагрузке и цели. Запитать сварочную мастерскую и обеспечить работу насоса с электромотором сумеет трехфазный бензиновый генератор. Обеспечить светом и теплом дачу вполне под силу однофазному генератору. Важно помнить, что однофазные генераторы используют при однофазных нагрузках, зато трехфазная дизель электростанция выдержит оба вида нагрузки: одно- и трехфазную.
Универсальный трехфазный генератор разработан для обеспечения энергией трехфазных потребителей (не однофазных, разделенных на три части). Такой генератор равномерно одаривает своей мощностью все фазы (при общей мощности бензогенератора 9 кВт с каждой его фазы получаем по 3 кВт, не более).
Практика свидетельствует, что трехфазные дизельные генераторы славятся более высоким КПД, чем однофазные бензогенераторы, например. А разница в цене иной раз может и не ощущаться: мощный однофазный стоит зачастую дороже трехфазного.
Обратите внимание: если у вас частный дом, и с города подключен кабель на 380 В, при этом в доме нет трехфазного оборудования, а три фазы распределены по группам (например: три этажа, каждый этаж подключен к одной фазе; либо розетки посажены на одну фазу, освещение на вторую, бассейн на третью), достаточно приобрести генератор на 220 В и дополнительно к нему перекидной рубильник на три положения (город / нейтраль / генератор) либо установить контакторы, которые будут переключать с города на генератор самостоятельно (АВР автоматический переключатель) без вашего участия. Главное — предусмотреть, чтобы его мощности хватило для питания всех потребителей.

Важно помнить: если вы приобрели генератор 380 В, вам нужно равномерно распределить нагрузку между тремя фазами (допустимый перекос до 10%). Иначе генератор будет работать на пределе своей мощности.

Практический пример: приобретая генератор 5 кВт 380 В, важно понимать, что с каждой фазы можно снять нагрузку — 1,67 кВт. При этом следует помнить, что, к примеру, чайник потребляет 2 кВт. Это значение больше, чем 1,67 кВт, поэтому 5-киловаттный генератор может даже глохнуть, т.к. для одной из фаз нагрузка 2 кВт — предельная. В случае невозможности распределить равномерно нагрузку между тремя фазами, купите генератор 220 В — тогда с любой розетки сможете получить 100% мощности, перекос по фазам вам не страшен.

Как сделать электрогенератор своими силами

Постоянное и бесперебойное обеспечение электричества в доме – залог приятного и комфортного времяпровождения в любую пору года. Чтобы организовать автономное питание загородного участка, нам придется прибегнуть к мобильным установкам – электрогенераторам, которые в последние годы особенно популярны ввиду большого ассортимента самых разных мощностей.

Сфера применения

Многие интересуются, как сделать электрогенератор для дачного участка? Об этом мы и расскажем ниже. Применим в большинстве случаев асинхронный генератор переменного тока, который будет производить энергию для работы электроприборов. В асинхронном генераторе скорость вращения роторов, чем в синхронном и КПД будет выше.

Впрочем, силовые установки нашли свое применение в более широком кругу, как отличное средство для добычи энергии, а именно:

• Их применяют на ветровых электростанциях.
• Используются как сварочные агрегаты.
• Обеспечивают автономную поддержку электричества в доме наравне с миниатюрной ГЭС.

Включается агрегат с помощью входящего напряжения. Зачастую для запуска устройство подключают к питанию, но это не совсем логическое и рациональное решение для мини-станции, которая сама должна вырабатывать электричество, а не потреблять его для запуска. Поэтому в последние годы активно производятся генераторы с самовозбуждением или последовательным переключением конденсаторов.

Как работает электрогенератор

Асинхронный генератор электроэнергии производит ресурс, если скорость вращения мотора быстрее синхронного. Самый обычный генератор работает на параметрах от 1500 оборотов.

Он производит энергию, если ротор при старте быстрее работает, нежели синхронная скорость. Разница между этими показателями называется скольжение и высчитывается в процентном соотношении относительно синхронной скорости. Однако, скорость статора еще выше, чем частота вращения ротора. За счет этого образуется поток заряженных частиц, меняющих полярности.

Смотрим видео, принцип работы:

При возбуждении подключенное устройство электрогенератора берет контроль над синхронной скоростью, самостоятельно управляя скольжением. Выходящая из статора энергия проходит по ротору, однако, активное питание уже переместилось в катушки статора.

Основной принцип работы электрогенератора сводится к преобразованию механической энергии в электрическую. Чтобы запустить ротор для выработки энергии, необходим сильный крутящий момент. Самым адекватным вариантом, по словам электриков, является «вечный ход вхолостую», который поддерживает одну скорость вращения в течение времени работы генератора.

Почему используется асинхронный генератор

В отличие от синхронного генератора, асинхронный имеет огромное количество достоинств и преимуществ. Основным фактором выбора асинхронного варианта стал низкий клирфактор. Высокий показатель клирфактора характеризует количественное наличие высших гармоник в выходном напряжении. Они вызывают бесполезный нагрев мотора и неравномерность вращения. Синхронные генераторы имеют величину клирфактора на уровне 5-15%, в асинхронных он не превышает 2%. Их этого следует, что асинхронный генератор энергии вырабатывает только полезную энергию.

Немного о асинхронном генераторе и его подключении:

Не менее весомым преимуществом данного вида электрогенератора является полное отсутствие вращающихся обмоток и электронных деталей, чувствительных к повреждениям и внешним факторам. Следовательно, данный вид аппаратов не подвержен активному износу и прослужит дольше.

Как сделать генератор своими руками

Приобретение асинхронного электрогенератора – достаточно недешёвое удовольствие для среднестатистического жителя нашей страны. Поэтому многие умельцы прибегают к решению вопроса о самостоятельной сборке аппарата. Принцип работы, как и конструкции – достаточно прост. При наличии всех инструментов сборка не займет более 1-2 часов.

Согласно вышеопределенному принципу действия электрогенератора, следует настроить все оборудование так, чтобы вращения были быстрее, нежели обороты двигателя. Чтобы это сделать, следует подключить двигатель в сеть и завести его. Для вычисления количества оборотов в минуту используйте тахометр или тахогенератор.

Определив значение скорости вращения двигателя, прибавьте к нему 10%. Если скорость вращения 1500 оборотов в минуту, тогда генератор должен работать на 1650 оборотах.

Теперь нужно переделать асинхронный генератор «под себя», используя конденсаторы необходимых емкостей. Для определения типа и емкости используйте следующую табличку:

Надеемся, как собрать электрогенератор своими руками уже понятно, но обратите внимание: емкость конденсаторов не должна быть очень завышенной, в противном случае генератор, работающий на дизельном топливе, будет сильно греться.

Установите конденсаторы согласно расчету. Установка требует достаточного количества внимания. Убедитесь в хорошей изоляции, при необходимости используйте специальные покрытия.

На базе двигателя процесс сборки генератора завершен. Теперь его уже можно использовать как необходимый источник энергии. Помните, что в случае, когда устройство имеет короткозамкнутый ротор и производит достаточно серьезное напряжение, которое превышает 220 вольт, необходимо установить понижающий трансформатор, который стабилизирует напряжение на требуемом уровне. Помните, чтобы все приборы в доме работали, должен быть строгий контроль самодельного электрогенератора на 220 вольт по напряжению.

Смотрим видео, этапы работ:

Для генератора, который будет работать на малых мощностях, в целях экономии можно использовать асинхронные двигатели с одной фазой от старых или ненужных бытовых электроприборов, например, стиральных машин, насосов для дренажа, газонокосилок, бензопил и т.д. Моторы от таких бытовых приборов следует подключать параллельно обмотке. Как вариант, можно использовать конденсаторы, сдвигающие фазы. Они достаточно редко разнятся по необходимой мощности, так что потребуется ее увеличение до требуемых показателей.

Подобные генераторы очень хорошо показывают себя при необходимости питания лампочек, модемов и прочих мелких приборов со стабильным активным напряжением. При определенных знаниях можно подключить электрогенератор к электропечке или обогревателю.

Готовый к эксплуатации генератор следует установить так, чтобы на него не влияли осадки и окружающая среда. Позаботьтесь о дополнительном кожухе, который защитит установку от неблагоприятных условий.

Советы по эксплуатации

Практически каждый асинхронный генератор, будь это бесщеточный, электрический, бензиновый или дизельный генератор, он считается прибором с достаточно высоким уровнем опасности. Обращайтесь с таким оборудованием очень аккуратно и держите всегда защищённым от внешнего погодного и механического воздействия или изготовьте для него кожух.

Смотрим видео, дельные советы специалиста:

Любой автономный агрегат следует оснащать специальными измерительными приборами, которые будут фиксировать и отображать данные об эффективности работы. Для этого можно использовать тахометр, вольтметр и частотомер.

• Оборудуйте генератор кнопкой включения и выключения по возможности. Для запуска можно использовать ручной старт.
• Некоторые электрогенераторы требуется заземлять перед использованием, внимательно оцените территорию и выберите место для установки.
• При преобразовании механической энергии в электроэнергию, иногда коэффициент полезного действия может падать до 30%.
• Если не уверены в силах или боитесь сделать что-либо не так, советуем приобрести генератор в соответствующем магазине. Порой риски могут обернуться крайне плачевно…
• Следите за температурой асинхронного генератора и его тепловым режимом.

Итоги

Несмотря на свою простоту реализации, самодельные электрогенераторы – это очень кропотливая работа, требующая полной сосредоточенности на конструкции и правильному подключению. Целесообразна сборка с финансовой точки зрения только, если у вас уже имеется работоспособный и ненужный двигатель. В ином случае вы отдадите за основной элемент установки больше половины ее стоимости, и общие траты могут существенно превысить рыночную стоимость генератора.

Теперь вы знаете, как сделать электрогенератор и если твердо решили создать его, надеемся, вы получили ответы на все интересующие вопросы перед началом сборки и теперь с полным багажом знаний можете приступать к работе.

В заключение хотелось предложить вам сборку замечательного изобретения одного студента-инженера. Это слабенький, генератор, который может вас спасти в трудную минуту без траты денежных средств даже на топливо.

Независим от сети

alt=»Часть необходимой для загородного дома генерации могут обеспечить энергия солнца и сила ветра. Фото: Gettyimages» />

Но мало просто построить дом. Комфортное жилье — это не только прочная крыша над головой, но и все блага цивилизации, к которым привык современный человек.

Подключение загородного дома к коммуникациям — газу, воде, электричеству — проблема не меньшая, чем его строительство. С электрическими сетями неполадки чаще всего возникают в отдаленной от промышленных центров местности или там, где они были проведены достаточно давно, после чего не модернизировались. Главным образом потребители сталкиваются с недостатком мощности, нестабильностью работы электросетей и их частыми авариями.

Выхода в этих случаях только два — либо ждать, когда сеть модернизируют, либо создать автономную систему электроснабжения загородного дома, которая позволит возместить недостатки и перепады мощности в сети, а также обеспечить потребителя энергией на случай аварий.

Для примера возьмем дом средней площади на 100-120 квадратных метров без особых излишеств, не подключенный к газовой сети и общей котельной. Причем отопление дома — теплые полы и батареи — в этой общей сумме мы пока считать не будем, поскольку это отдельная песня, требующая для такой площади дополнительных не менее 10 кВт электроэнергии.

Обычной современной городской квартире на семью из 3-4 человек сейчас хватает около 5-8 кВт. Это абсолютно не означает, что такой мощности даже при раздельном использовании электроприборов будет достаточно для загородного дома. Но цифру можно запомнить — столько потребуется энергии для нормального функционирования электроприборов, бытовой техники и освещения помещений. К ней нужно добавить мощности, необходимые для работы насоса, подающего воду из скважины, бойлера и водонагревателей. Это еще от 4 до 6 кВт. К результату прибавить запросы в энергии для электрической плитки 1500 до 4500 Вт. К полученной сумме рекомендуется прибавить 15-30%, чтобы в будущем иметь запас на увеличение потребления энергии.

Понятно, что не в каждом доме есть все возможные электроприборы, и едва ли все они используются одновременно. Аварийное отключение электричества на пару часов можно вполне комфортно пережить и с генератором на 5 кВт. Но если поставлена цель обеспечить полноценное функционирование всех систем и электроприборов в загородном доме на долгий период от автономных источников питания, то независимая генерация должна составлять не менее 12 кВт, а лучше больше.

Специалисты называют ту же цифру, что получается математически, — для обеспечения нужд в электричестве современного загородного дома площадью 100-120 квадратных метров на 4 человек понадобится мощность генерации не менее 12-15 кВт. Правда, получить эту мощность целесообразно гибридным способом, используя несколько видов генерации, а не какой-то один. Нагрузку можно разделить таким образом: 50% — на топливный генератор, 30% — генерация солнечного света и 20% — генерация силы ветра. Возможны нюансы. Например, для владельцев домов, расположенных на берегу больших водоемов, разумным будет увеличить долю ветряной генерации, в южных районах страны возможно увеличение доли солнечной. Естественно, не обязательно пользоваться всеми тремя видами, можно воспользоваться только двумя видами генерации.

Генератор, жги!

Самый простой и распространенный способ обеспечить себя резервными или дополнительными мощностями электричества — купить дизельный или бензиновый генератор. Основным их преимуществом является относительная независимость от сезонных изменений и погодных колебаний. К недостаткам мощных генераторов топливного типа относится очень сильный шум устройства и необходимость хранить у себя на участке значительные запасы топлива для его работы.

Бензиновый или дизельный генератор на 3 кВт можно купить за сумму от 20 тысяч рублей. Мощный генератор на 10 кВт обойдется покупателю от 150 тысяч рублей и выше. Расход топлива дизельного генератора меньше бензинового. Поэтому бензиновые генераторы чаще используют для кратковременной работы. Дизельные генераторы могут быть основным источником энергии, работая длительное время и потребляя при этом меньше топлива.

В последнее время все более широкое распространение получают газовые генераторы. Они немного дороже бензиновых или дизельных, их цена начинается от 40 тысяч рублей, но зато они дешевле в эксплуатации. Мощные агрегаты от 5 кВт стоят более 100 тысяч рублей. Проблема в том, что большинство из генераторов такого типа требует подключения к газовой сети. Установка такого агрегата осуществляется только на основании пакета разрешительных документов и при обязательном участии в монтаже бригады мастеров из местного газораспределительного предприятия. Автономные газовые генераторы существуют, но большинство из них работают от обычных газовых баллонов, то есть весьма ограниченный период времени. Мощные станции, работающие от сжиженного газа, пока стоят очень дорого — от 350 тысяч рублей. Их пока сравнительно немного на рынке, хотя и стоит ожидать, что подобные аппараты в ближайшем будущем получат широкое распространение.

Обогреет солнце

Весьма популярное решение — обеспечить автономную электрогенерацию при помощи солнечных батарей (панелей). Плюсы здесь очевидны — экологичность, бесшумность, простота в обслуживании и при правильной установке возможна выработка электроэнергии в любую погоду. Естественно, зимой, в пасмурные и дождливые дни, производительность будет снижаться. В комплекте с солнечными панелями необходимо приобрести солнечный инвертор, преобразовывающий постоянный ток, полученный от солнечных модулей, в переменный напряжением 220 вольт, и аккумулятор, накапливающий получаемую энергию. Как правило, для загородных домов на рынке предлагаются уже готовые комплексные решения.

Размещать солнечные панели можно на любом незатененном пространстве участка, например, на крыше дома, обращая принимающую поверхность под углом 70 градусов, лучше на южную сторону. Время от времени необходимо протирать панели от пыли и убирать с них мелкий мусор. Качественные солнечные батареи очень надежны и рассчитаны на долгую эксплуатацию — от 15 до 25 лет. После этого их работоспособность немного снижается, и следующие 15-20 лет панели выдают ресурс в объеме около 80% от базовой изначальной мощности, заявленной производителем.

Главный минус солнечной генерации, что система нестабильна, ее мощность слишком зависима от погодных условий. Кроме того, для выработки 10 кВт энергии под солнечные панели потребуется площадь более 32 квадратных метров, что, учитывая стандартные размеры дачных участков, весьма существенно. Цена такой электростанции кусается — она стоит около 700 тысяч рублей. А вот комплект на 2-3 кВт можно приобрести за 110-130 тысяч рублей, а под установку панелей потребуется площадь 3,5-5,5 квадратных метра, что вполне позволит разместить их на крыше дома, не занимая площадь участка. Станции на 4 кВт стоят от 300 тысяч рублей, а под размещение панелей понадобится более 15 квадратных метров.

Откуда дует?

Установка ветрогенератора мощностью от 5 кВт и более будет иметь наибольшую экономическую эффективность, если среднегодовая скорость ветра превышает 6 метров в секунд, или 21,5 км в час. Сразу можно оговориться, что в России районов, чтобы это условие выполнялось, совсем немного. Чаще всего среднегодовая скорость ветра здесь составляет менее 5 метров в секунду. Это не означает, что ветрогенерация у нас не выгодна, просто ожидать от нее чудес не стоит. Прежде чем установить ветряк на своем участке, стоит проанализировать данные о силе ветра в регионе проживания за последние 5-10 лет. Их можно найти в интернете или получить в метеослужбе. Стоит обратить внимание, что при ветре три метра в секунду большинство ветрогенераторов вырабатывают минимальное количество энергии, которой может не хватить даже на освещение.

Стоимость ветряков варьируется от мощности выработки энергии. Комплект на 1 кВт энергии можно приобрести за 100 тысяч рублей, а ветряк на 10 кВт будет стоить около 700 тысяч рублей, причем для него потребуется мачта высотой не менее 10 метров.

Одним из серьезнейших аргументов против установки ветряка на дачном участке являются издаваемый им постоянный гул (пусть даже едва слышный) и вибрация. Последнее, конечно, может избавить дачный участок от кротов и грызунов, но едва ли добавит комфорта людям, на нем живущим. Поэтому ветрогенераторы, особенно мощные, не рекомендуется устанавливать в непосредственной близости от жилого дома.

Лишнюю электроэнергию можно продать

Любой владелец частного дома может продать в сеть излишки выработанной электроэнергии. Объем выдачи ее в сеть не сможет превышать 15 кВт. Она может быть выработана как возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) — при помощи солнца или ветра, так и топливными генераторами. Возможны и комбинированные решения, сочетающие, к примеру, дизель и ветроустановку.

Порядок выплат за переданную в сеть электроэнергию максимально упрощен. Расчет происходит в конце каждого месяца, как и обычные расчеты граждан с гарантирующими поставщиками электроэнергии. Много на этом не заработаешь, но окупаемость систем частной генерации ускоряется.